[發明專利]一種寬波束磁電偶極子天線

在審

• 申請號: 202010178017.1
• 申請日: 2020-03-13
• 公開（公告）號: CN111463556A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 郝書吉;李清亮;崔玉國;閆玉波;李輝;呂立斌;丁建;王西乾;馬廣林;董慧
• 申請（專利權）人: 中國電波傳播研究所（中國電子科技集團公司第二十二研究所）
• 主分類號: H01Q1/36
• 分類號: H01Q1/36;H01Q1/48;H01Q1/50
• 代理公司: 昆明合眾智信知識產權事務所 53113
• 代理人: 劉靜怡

本發明涉及天線領域,是指一種寬波束磁電偶極子天線，其目的在于解決現有技術中波束的E面、H面輻射寬度不一致的問題。本發明包括通過微帶轉接頭連接的饋電結構、輻射振子和金屬地，所述輻射振子包括電偶極子和一對磁偶極子，其特征在于：所述電偶極子為總長為L1+L2、寬為W1的復合面，磁偶極子為連接電偶極子，反射腔的長為L2，寬為H1的矩形面。本發明通過設置復合彎曲面電偶極子天線使天線H面的的半功率波束寬度得到展寬；通過設置具有金屬反射臺的金屬地使天線在E面的更大角度范圍內獲得更好的輻射性能；增加天線的波束輻射寬度，提高波束在E面、H面輻射寬度的一致性。

技術領域

本發明涉及天線領域，特別是指一種寬波束磁電偶極子天線。

背景技術

天線的波束寬度，指的是天線波束在最大輻射方向兩側，增益下降3dB的夾角。在無線通信等諸多應用中，在保持良好定向輻射特性和適當增益條件下，希望天線具有盡可能寬的波束，從而無線通信信號能夠覆蓋大的空間范圍。例如，在衛星導航的領域，終端接收天線往往要求具有近似于半球的寬波束。對相控陣天線，天線單元的波束寬度對相控陣天線的波束掃描范圍有重要影響，寬波束天線單元可擴大相控陣天線的波束掃描范圍。在車輛雷達系統中，車載天線需要足夠的波束寬度以檢測較大視野范圍的目標，避免碰撞事故的發生。

香港城市大學的陸貴文教授在2006年提出了一款新型的電磁偶極子天線。該類天線具有寬頻帶、良好定向輻射特性、易實現正交雙極化或圓極化、低交叉極化等優點；YANS,KANG K,LIANG C H.A wideband circularly polarized magnetoelectric dipoleantenna[J].IEEE antennasWireless propagation letters,2017,PP(99):1-1.提出了一種磁電偶極子天線，該天線擁有較寬的工作頻帶和良好的定向輻射特性，可以應用于衛星通信和飛行器通信等應用場景中；但是其E面和H面的方向圖不對稱，同一個工作頻點僅能實現某一面的寬波束。目前，很多類似結構的單饋磁電偶極子天線大多有同樣的問題，因此E面、H面輻射一致的寬波束磁電偶極子天線設計亟待解決。

亟待出現一種在保持寬工作頻帶和良好定向輻射特性條件下，通過對天線的結構改進和優化，擴展磁電偶極子天線的波束寬度。

發明內容

本發明提出一種寬波束磁電偶極子天線，解決了現有技術中波束的E面、H面輻射寬度不一致的問題。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種寬波束磁電偶極子天線，包括通過微帶轉接頭連接的饋電結構、輻射振子和金屬地，所述輻射振子包括電偶極子和一對磁偶極子，所述電偶極子為總長為L1+L2、寬為W1的復合面，磁偶極子為連接電偶極子，反射腔的長為L2，寬為H1的矩形面；所述磁偶極子與金屬地垂直設置。

優選地，所述金屬地為對角切口的矩形腔；所述矩形腔長為L、寬為W、高為H1+H2。

進一步地，所述矩形腔內有兩個相對設置于窄邊的金屬反射臺，所述金屬反射臺的反射面為等腰梯形，所述等腰梯形與矩形腔壁相連的邊長為L4，與矩形腔底面相連的邊長為L3。

優選地，所述金屬反射臺的腰與矩形腔窄邊沿夾角為91.9°。

本發明公開的一種寬波束磁電偶極子天線，通過設置復合彎曲面電偶極子天線使天線H面的的半功率波束寬度得到展寬；通過設置具有金屬反射臺的金屬地使天線在E面的更大角度范圍內獲得更好的輻射性能；增加天線的波束輻射寬度，提高波束在E面、H面輻射寬度的一致性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1：本發明的結構示意圖；